Quattro tecnologie spaziali che cambieranno la nostra vita nel prossimo futuro

2024 Autore: Malcolm Clapton | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 04:01

Immagina un mondo in cui tempeste, uragani, tornado, inondazioni e fulmini non siano più pericolosi per l'uomo. Un mondo in cui un volo da Londra a Sydney dura un'ora. Immagina un futuro in cui la nostra conoscenza della materia è così profonda che il viaggio nel tempo diventa realtà. Gli scienziati stanno già lavorando a queste tecnologie in California, a Palo Alto, nei laboratori della Lockheed Martin, colosso mondiale nel campo della tecnologia aerospaziale e della costruzione di aeromobili.

Lockheed Martin lavora fianco a fianco con la NASA, le principali università del mondo e potenti partner commerciali. Gli scienziati sono concentrati su quattro progetti che rivoluzioneranno il nostro mondo:

• conservazione della vita umana;
• la scoperta di nuove conoscenze sull'origine dell'Universo;
• voli alla velocità del suono;
• impedendo la fine del mondo.

Seguendo il fulmine

A maggio tornado, inondazioni e altri disastri naturali sono costati all'economia statunitense oltre 4,5 miliardi di dollari: secondo la compagnia di assicurazioni AON, in un mese si sono verificati 412 tornado. In Cina, nello stesso mese, sono morte 81 persone e 100.000 case sono state danneggiate e distrutte dalle piogge Mei-yu.

Nessuno è immune dai disastri meteorologici. Nel 2011, le inondazioni in Thailandia hanno colpito le fabbriche di componenti per computer e aumentato i prezzi dei dischi rigidi in tutto il mondo.

Una previsione accurata di un imminente tornado aiuterà a salvare vite umane. La Lightning Map (GLM) darà alle persone la possibilità di nascondersi dal disastro.

Scott Fouse, vicepresidente dell'Advanced Technology Center di Lockheed Martin, afferma che i fulmini si formano nelle nuvole e raggiungono il suolo solo dopo un po', quindi è possibile prevedere un disastro. Gli scienziati collegheranno sensori per raccogliere dati sui fulmini al satellite statunitense GOES-R, che sarà lanciato il prossimo anno.

L'ingegnere capo del satellite GOES-R Stephen Jolly spiega che i sensori sono realizzati utilizzando la tecnologia del telescopio Hubble, solo che ora non guarderemo le stelle, ma la Terra. Il tornado inizia 10 minuti dopo l'inizio dell'attività del fulmine e questi 10 minuti salveranno molte vite.

Il tracker meteorologico, catturando la Terra a 500 fotogrammi al secondo, aiuterà gli aerei a navigare attraverso la tempesta e invierà un segnale di avvertimento alle reti elettriche minacciate sulla Terra. Gli scienziati hanno in programma di distribuire il sistema GLM in tutto il mondo.

Oltre al maltempo, le espulsioni di massa coronale - sostanze dalla corona solare - rappresentano una minaccia per i sistemi elettrici e l'aviazione. Dopo aver percorso miliardi di chilometri nello spazio, le particelle di materia raggiungono la Terra in 1-3 giorni. Anche piccole emissioni possono degradare il segnale dei satelliti e perderemo il controllo degli aerei e dei sistemi elettrici.

Più grande è il rilascio, più pericolose sono le conseguenze. A seconda del momento in cui si verifica il rilascio, della posizione nel sole in cui si verificherà e della direzione del movimento delle particelle, alcune parti del mondo possono perdere elettricità fino a 5 mesi. Le compagnie di assicurazione pagano circa 10 miliardi di dollari all'anno per danni alle emissioni di massa coronale. La termocamera ultravioletta GOES-R fornirà un allarme tempestivo delle imminenti emissioni.

Un altro strumento su GOES-R, geoCARB, è stato sviluppato in collaborazione con l'Università dell'Oklahoma. Misura il livello di anidride carbonica nell'atmosfera terrestre in modo da poter prevedere i cambiamenti relativi alla sua quantità.

Viaggio nel tempo e riprese di galassie nascenti

Lockheed Martin e l'Università dell'Arizona stanno sviluppando una fotocamera nel vicino infrarosso supersensibile che spera di catturare la luce delle prime stelle e galassie nella loro fase di formazione. Gli astronomi hanno installato un coronografo nella fotocamera, che scatta immagini di oggetti debolmente visibili vicino a fonti luminose. Il meccanismo di funzionamento del coronografo in NIRCam è simile a quando copriamo i nostri occhi con il palmo della mano dalla luce del sole per vedere qualcosa.

NIRCam sarà lanciato nello spazio a bordo del James Webb Space Telescope nell'ottobre 2018 dalla Guyana francese utilizzando il razzo Ariane 5. Con l'aiuto degli spettrometri, gli scienziati impareranno di più sulla natura della luce e vedranno come si formano le nuvole di gas. Questo aiuterà a capire molto sull'origine dell'universo.

Con NIRCam, i ricercatori studieranno la materia oscura e l'energia oscura. Ora sono nascosti ai nostri telescopi, ma sappiamo che esistono. Questa conoscenza getterà le basi per comprendere l'interazione dello spazio e del tempo.

Crediamo che il tempo si muova in una direzione, ma la materia non è ciò che pensiamo che sia. Ci sono cavità nello spazio causate da oggetti di grandi dimensioni come il Sole, per esempio. Questa scoperta potrebbe portare a un viaggio nel tempo? Non escludo nulla. La vecchia serie di Star Trek parlava di molte di queste tecnologie e mio padre, un fisico, ne rideva. Queste tecnologie stanno diventando una realtà. Quando comprendiamo i fondamenti dell'origine dell'Universo, saremo in grado di spiegare tutti i fenomeni che ora non possiamo comprendere.

Stefano Jolly

La ricerca con NIRCam è importante non solo per i cosmologi, ma per il mondo intero: influenzerà il sistema di credenze e cambierà le credenze religiose dell'umanità.

Venti volte più veloce del suono

L'idea del viaggio ipersonico non è nuova. Il termine è apparso negli anni '70 e indicava una velocità di Mach 5, ovvero 5 volte la velocità del suono. Molti progetti sono dedicati ai tentativi di superare decine di volte la velocità del suono. Gli sviluppatori tedeschi prevedono di lanciare l'Hypersonic SpaceLiner entro il 2030, che sarà in grado di volare dall'Europa all'Australia in 90 minuti. Lockheed Martin è impegnata nello sviluppo della tecnologia per superare Mach 20 - 24.498 km/h - e Mach 30.

I tentativi di raggiungere Mach 20 fallirono a causa della mancanza di materiali affidabili in grado di resistere al calore generato a queste velocità. Gli scienziati ora dispongono di materiale che si raffredda da solo "rovesciando" elettroni, proprio come il corpo umano produce sudore.

Lockheed Martin sta lavorando con l'Imperial College di Londra, che possiede una galleria del vento ipersonica per i test sui materiali. I voli supersonici sono necessari non solo per consentire ai passeggeri ordinari di spostarsi rapidamente da un paese all'altro. Sono essenziali per fornire assistenza umanitaria immediata o in caso di catastrofe, anche se il costo del viaggio supersonico sarà molto alto nei primi anni di utilizzo.

Insieme ai materiali ipersonici, verranno utilizzati altri sviluppi per creare macchine del futuro. Ad esempio, i nanotubi di carbonio, che sono 50.000 volte più sottili di un capello umano, verranno utilizzati nelle batterie.

Utilizziamo le tecnologie spaziali nell'industria aeronautica, nell'industria automobilistica e già nella vita di tutti i giorni. Abbiamo inventato sensori con una fonte di alimentazione che può accendersi e spegnersi da sola senza fili. Ciò consentirà di creare satelliti migliaia di volte più piccoli di quelli attuali. Come saranno le auto? Chi lo sa!

Stefano Jolly

Prevenire la fine del mondo

Nel 2013, un meteorite di circa 15 metri di diametro è caduto a Chelyabinsk, ferendo circa 2.000 persone. Questa è la prima volta nella storia recente in cui un grande meteorite è caduto e ha causato una distruzione significativa. Piccoli meteoriti cadono costantemente sulla Terra. Una minaccia globale può essere rappresentata da un meteorite di circa 400 metri di diametro. Ma questi arrivano sulla Terra una volta ogni mille anni, secondo gli scienziati della NASA.

La NASA sta attualmente osservando oltre 1.400 asteroidi che possono causare danni significativi. La Terra è protetta dai pianeti giganti del sistema solare, che "tirano" i meteoriti su se stessi. Pertanto, l'ultimo grave meteorite cadde sulla Terra nel 1908, sempre sul territorio della Russia, e causò un terremoto di magnitudo 5 sulla scala Richter. Il luogo della sua caduta era deserto, solo una persona morì. Se il meteorite fosse caduto 4 ore e 47 minuti dopo, avrebbe spazzato via San Pietroburgo, la cui popolazione a quel tempo era di oltre un milione di persone.

66 milioni di anni fa, durante il Cretaceo, quando i dinosauri vagavano per la Terra, un meteorite largo circa 10 km cadde sulla penisola dello Yucatan in Messico, formando il cratere Chicxulub. La forza dell'impatto fu equivalente a un miliardo di bombe sganciate su Hiroshima, e provocò una reazione chimica che fece "bollire" la Terra.

Scienziati della NASA e Lockheed Martin stanno lavorando per prevenire disastri simili in futuro. La NASA mantiene un catalogo di oggetti vicini alla Terra dal 1998 e prevede di lanciare una missione nel 2016 che cambierà il rapporto dell'umanità con gli asteroidi.

La missione senza equipaggio OSIRIS-REX viaggerà verso l'asteroide Bennu, uno degli asteroidi potenzialmente più pericolosi. È molto probabile che si schianti sulla Terra alla fine del XXII secolo. OSIRIS-REX volerà su Bennu, prenderà un campione della sua composizione e lo porterà sulla Terra. Gli scienziati sperano di capire come l'asteroide e la sua orbita possano essere influenzati. Inoltre, la missione può trovare elementi chimici non ancora noti agli scienziati sull'asteroide.

Salvare il nostro pianeta è qualcosa di più che proteggerlo dall'impatto di un meteorite. Ad esempio, uno dei più grandi misteri: cosa è successo all'atmosfera su Marte che ha causato drastici cambiamenti nel clima? Nel 2013 è stata lanciata la missione MAVEN, che, forse, fornirà risposte a queste domande e aiuterà a capire se il futuro del pianeta rosso non è preparato per la Terra.

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